[发明专利]一种应用于机器人执行驱动的控制箱

说明书

本发明公开一种用于机器人执行驱动的控制箱，包括机箱、控制主板、通讯接口、执行部件、电源模块和供电接口；所述执行部件包括电机驱动模块、直流电机、执行单元、角度传感器；控制主板经由通讯接口与机器人的操控系统交互监控信息，并通过执行单元实现发动机、齿轮箱或离合器中拉线或拉杆的模拟量执行驱动，控制主板通过驱动单元和继电器给机器人的动力设备提供数字量开合驱动信号，并通过传感器形成反馈监测。本发明既能接纳机器人的操控系统的控制指令实现远程精确驱动，又能通过人机交互模块进行功能测试和就地操控，自动化程度高，简单易用。

技术领域

本发明涉及机器人动力系统控制技术，主要为发动机油门控制，齿轮箱或离合器档位控制，尤其是一种应用于机器人执行驱动的控制箱。

背景技术

随着机器人技术的不断发展，出现了越来越多的智能化无人装备，现有机器人设备如无人船、无人机或无人车等一般采用远程遥控，自主驱动动力系统完成指定任务。

机器人的动力系统通常包括：发动机、齿轮箱、离合器、转向器等动力设备，这些动力设备之间相互组合，实现不同的动力输出。为满足动力的输出实时变化需求，动力设备需要进行机械控制，传统机器中操作方法是人工操控，采用拉线、拉杆等方式进行位置或角度调整，一般机器人则需要对每个操控对象设置一个驱动单元，导致驱动单元复杂且分散，不利于管理维护；以上方法都不能满足机器人高度集成和精简设备的需求。

因此有必要提供一种控制箱集成机器人整体的执行驱动需求，能远程响应机器人的控制信号，提供模拟量和数字量的驱动功能。

鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：通过控制箱提供模拟量和数字量的执行驱动功能，解决机器人动力设备驱动复杂且分散的问题。

本发明通过如下技术方案达到上述目的。

一种应用于机器人执行驱动的控制箱，包括机箱、控制主板、通讯接口、执行部件、人机交互模块、电源模块和供电接口。

所述控制主板，设置于机箱内部，用于接收监测信息并生成控制指令；所述控制主板包括处理单元、反馈单元、决策单元、驱动单元和继电器。

所述通讯接口设置于机箱外侧，用于机器人操控系统与控制主板交互信息；所述通讯接口包括CAN接口、RS232/RS422接口、ADC输入接口、PWM输入接口、继电输出接口和门限位置输入接口。

其中继电器输出接口中输出开合信号，用于满足机器人动力设备回路的开合控制。

其中CAN网接口连接至机器人操控系统CAN网，获取机器人对动力设备的控制命令以及反馈控制主板工作状态。

其中RS232/RS422接口连接至机器人操控系统RS232/RS422串口，获取机器人对动力设备的控制命令以及反馈控制主板工作状态。

其中ADC输入接口接收机器人操控系统的电压、电流、电位计等控制信号。

其中PWM输入接口接收机器人操控系统的PWM脉冲控制信号。

所述执行部件包括电机驱动模块、直流电机、执行单元和角度传感器；其中电机驱动模块，设置于机箱内部，与控制主板电性连接，用于驱动直流电机动作；所述直流电机，设置于机箱内部，其输出轴垂直穿过机箱顶端；所述执行单元包括摆臂、传动软轴和限位板；所述摆臂尾端设置销孔和紧固孔，摆臂通过销孔垂直插入直流电机的输出轴顶部，通过紧固孔调节销孔的孔径，当孔径变小时，销孔紧紧夹住直流电机的输出轴顶部使摆臂牢固的连接在直流电机的输出轴上；所述摆臂头端设置连接孔，用于连接传动软轴的首端连杆；